مطابق دسته بندی AISI (موسسه آهن و فولاد آمریکا) فولاد براساس ترکیبات شیمیایی در چهار گروه اصلی فولاد کربن، فولاد آلیاژی، فولاد ضدزنگ و فولاد ابزار، طبقه بندی میشود. فولاد از ترکیب آهن و کربن تشکیل شده است و تفاوت آن ها در مقدار کربن و آلیاژی است که با آن ترکیب شده اند.
طبق اعلام انجمن جهانی فولاد ، بیش از 3500 نوع فولاد مختلف وجود دارد که خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و محیطی هر کدام منحصر به فرد است.
در اصل ، فولاد از آهن و کربن تشکیل شده است، که مقادیر مختلف کربن و همچنین میزان ناخالصی ها و عناصر آلیاژی اضافی شده به آن، خاصیت هر یک از انواع آن را تعیین می کنند.
مقدار کربن در فولاد می تواند از 1/1 تا 5/1 درصد باشد، اما پرکاربردترین انواع فولاد تنها حاوی 1/0 تا 0.25 درصد کربن هستند.
عناصری مانند منگنز ، فسفر و گوگرد اغلب در کلیه فولادها یافت می شود، اما ، در حالی که منگنز تأثیرات مفیدی بر فولاد دارد، فسفر و گوگرد از نظر استحکام و دوام برای فولاد مضر هستند.
بر اساس ترکیبات شیمیایی، فولادها عمدتا در چهار گروه طبقه بندی می شوند:
فولاد های کربنی حاوی مقدار کمی از عناصر آلیاژی هستند و 90٪ از کل تولید فولاد را تشکیل می دهند. فولاد های کربنی بسته به میزان کربن آنها می توانند به سه گروه دیگر تقسیم شوند:
فولاد های آلیاژی حاوی عناصر آلیاژی (به عنوان مثال منگنز ، سیلیکون ، نیکل ، تیتانیوم ، مس ، کروم و آلومینیوم) به منظور دستکاری خواص فولاد مانند سختی آن، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، جوش پذیری یا شکل پذیری است. کاربرد های فولاد آلیاژی شامل خط لوله، قطعات خودرو، ترانسفورماتور، ژنراتور و موتور الکتریکی است.
در فولاد ضد زنگ به طور کلی بین 10-20 درصد کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی وجود دارد که برای مقاومت در برابر خوردگی افزوده میشود با بیش از 11٪ کروم ، فولاد حدود 200 برابر در برابر خوردگی نسبت به فولاد های خفیف مقاوم است. این فولادها را می توان با توجه به ساختار بلوری آنها به سه گروه اصلی تقسیم کرد. فولاد های آستینیتی، فولاد های فریتیکی و فولاد های مارتنزیتی.
این نوع فولاد حاوی تنگستن ، مولیبدن ، کبالت و وانادیوم در مقادیر مختلف برای افزایش مقاومت در برابر حرارت و دوام هستند و آنها را برای برش و حفاری تجهیزات ایده آل می کنند.